DE1189757B

DE1189757B - Photometer for determining the concentration of elements in solution

Info

Publication number: DE1189757B
Application number: DEK43667A
Authority: DE
Inventors: Emory Leon Chaffee
Original assignee: FREDERICK G KEYES Inc
Current assignee: FREDERICK G KEYES Inc
Priority date: 1960-05-12
Filing date: 1961-05-08
Publication date: 1965-03-25

Description

Photometer zum Bestimmen der Konzentration von Elementen in Lösung Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von Photometer hoher Empfindlichkeit zum Bestimmen der Konzentration von Elementen einer Probelösung bei sehr genauen Meßergebnissen und einer Wiederholungsfähigkeit der Messungen.Photometer for determining the concentration of elements in solution The invention relates to the construction of high sensitivity photometers for determining the concentration of elements of a sample solution at very accurate Measurement results and a repeatability of the measurements.

Jedes Element hat bekanntlich seine eigene Strahlungsfrequenz, die beim Einführen des Elements in eine Flamme erzeugt wird. Wenn nun eine Probelösung eines Elements in eine Flamme von gleichbleibender Form und Temperatur eingebracht wird, dann kann man eine Beziehung zwischen der Intensität der sich ergebenden Ausstrahlung und der Konzentration des sich in der Lösung befindlichen Elements aufstellen. As is well known, each element has its own radiation frequency, the is generated when the element is introduced into a flame. If now a trial solution of an element placed in a flame of constant shape and temperature then one can find a relationship between the intensity of the resulting emanation and the concentration of the element in the solution.

Bekannte Photometer unterliegen Abweichungen oder Veränderungen in mehreren wichtigen Arbeitsbedingungen, wodurch die Genauigkeit des Meßergebnisses beeinträchtigt wird. Diese Arbeitsbedingungen sind die Größe und Temperatur der Flamme, die Einführgeschwindigkeit der Probelösung in die Flamme und die Leistung einer in dem Photometer vorgesehenen lichtempfindlichen Zelle. Demgegenüber bezweckt die Erfindung, einen Photometer zu schaffen, in welchem diese von Abweichungen oder Veränderungen herrührenden Ungenauigkeiten nicht vorkommen. Known photometers are subject to deviations or changes in several important working conditions, thereby reducing the accuracy of the measurement result is affected. These working conditions are the size and temperature of the Flame, the rate of introduction of the sample solution into the flame and the power a light-sensitive cell provided in the photometer. In contrast, intended the invention to provide a photometer in which these deviations or Inaccuracies resulting from changes do not occur.

Abweichungen in der Größe und der Temperatur der Flamme werden häufig durch eine ungleichmäßige Erhitzung des Brenners und die hierdurch bedingte Ausdehnung der Brenndüse und Veränderung des Zuflusses des Brenngases hervorgerufen. Die Ungleichmäßigkeit der Temperatur des Brenners hat ihre Ursache darin, daß die von dem Brenner ausströmende Hitze auf einen die Flamme vor Zug schützenden Zylinder übertragen wird und insbesondere, daß der Brenner in ungleichmäßiger Weise gektihlt wird. Die Veränderungen in der Abkühlung des Brenners sind durch unstetes Einführen von Flüssigkeit in die Flamme bedingt. Daher bezweckt die Erfindung, einen Brenner zu schaffen, dessen Ausbildung die Gleichmäßigkeit der Größe und Form der Flamme und der Temperatur des Brenners selbst gewährleistet. Darüber hinaus sieht die Erfindung eine im Zusammenhang mit dem Brenner verwendete Vorrichtung vor, mittels welcher die Probelösung oder ein das Element nicht enthaltendes Lösungsmittel mit gleichmäßiger und vorbestimmter Geschwindigkeit in die Flamme eingeführt wird. Variations in the size and temperature of the flame become common due to uneven heating of the burner and the resulting expansion caused by the combustion nozzle and change in the inflow of the fuel gas. The unevenness the temperature of the burner is due to the fact that the flow from the burner Heat is transferred to a cylinder that protects the flame from draft, and in particular, that the burner is heated unevenly. The changes in the The burner cools down due to the inconsistent introduction of liquid into the flame conditional. Therefore, the invention aims to provide a burner, the design the uniformity of the size and shape of the flame and the temperature of the burner guaranteed itself. The invention also provides a connection with the burner used device before, by means of which the sample solution or a the element not containing solvent with uniform and predetermined Speed is introduced into the flame.

Zum Erhalten genauer Meßergebnisse muß die Probelösung nicht nur mit gleichbleibender Geschwindigkeit in die Flamme eingeführt werden, sondem die Tropfen der in die Flamme eingebrachten Probelösung müssen auch gleichförmig groß sein. In order to obtain accurate measurement results, the sample solution does not only have to be introduced into the flame at a constant speed, but the Drops of those introduced into the flame Sample solution must also be of uniform size be.

Aus diesem Grunde bezweckt die Erfindung einen Brenner zu schaffen, der eine verbesserte Einführung der Probelösung in die Flamme ermöglicht.For this reason, the invention aims to create a burner, which enables an improved introduction of the sample solution into the flame.

Die vorangehend genannten Zwecke der Erfindung werden durch die bekannten Ausbildungsformen von Photometern nicht erreicht. The aforementioned purposes of the invention are enhanced by the known Forms of training for photometers not achieved.

Gemäß einem bekannten, dem Erfindungsgegenstand am nächsten kommenden Lösungsvorschlag wird eine Kapillarröhre verwendet, um die Probelösung an eine Stelle zu leiten, an welcher sie der Wirkung eines die Verbrennung fördernden Gases zwecks Verdampfung ausgesetzt wird. Dieses Gas bildet hierbei einen inneren Gasstrom, während das Brenngas den äußeren Gasstrom darstellt. Die Kapillarröhre ist so angeordnet, daß die Probelösung parallel zur Strömungsrichtung der genannten Gase fließt. Obwohl angenommen werden könnte, daß die durch die Kapillarröhre erzeugte Saugwirkung konstant ist, so ist in Betracht zu ziehen, daß der aus der Düsenbohrung austretende Strom des die Verbrennung fördernden Gases zu dieser Saugwirkung hinzutritt. Da die Wirkung dieses Gasstromes sich je nach der Konzentration und den Eigenschaften der zu analysierenden Elemente in der Probelösung ändert, ist die Wirkung des die Verbrennung fördernden Gasstromes keinesfalls konstant. Die in die Flamme eingegebene Menge an Probelösung kann daher nicht konstant sein, sondern muß Findet rungen unterliegen. Diese Tatsache hat man bei einem weiteren bekannten Flammenphotometer durch die Verwendung birnenförmiger Prallkörper sowie des Hilfsmittels wiederholter Umlenkung der Richtung des Gasstromes auszuschalten versucht, jedoch ließ man andere wesentliche Faktoren außer Acht und konnte nicht den erwünschten Genauigkeitsgrad des Versuchsergebnisses erreichen. Durch diese Faktoren wurde nicht nur die Temperatur, sondern auch die Abmessung der erzeugten Flamme beeinflußt, so daß ungenaue Ergebnisse unvermeidlich waren. Selbst wenn möglicherweise infolge der Brennerform an der Mündung des bekannten Flammenphotometers die Einleitung des Probedampfes in die Flamme besser erfolgen mag als bei den anderen bekannten Brennern, so muß doch berücksichtigt werden, daß das Brenngas in die Flammenzone so eingegeben wird, daß es das die Verbrennung fördernde Gas umgibt. Demzufolge kann der Grad einer Vermischung der Strömungen des Brenngases und des die Verbrennung fördernden Gases nicht gesteuert werden, so daß diese Mischung unterschiedlich ausfällt. Ferner wird auch in diesem Fall keine Vorkehrung getroffen, solche Ungenauigkeiten des Versuchsergebnisses zu verhindern, welche durch die Hitze entstehen, die auf den Brenner übertragen wird. Ferner ist keine Vorkehrung getroffen, den nachteiligen Einfluß von Wärmeübertragung auf das zum Einführen der Probelösung dienende Rohr auszuschalten oder zu verringern, durch welche die Brenneröffnung und die Flammenabmessung betroffen wird. Es soll sich im Gegenteil ein Flammenmantel unmittelbar bei den Brenneröffnungen befinden. Auch ist keine Wärmeabschirmung im Kamin für den Brenner vorgesehen. Selbst wenn bei einer besonderen Konstruktion dieses Brenners die verdampfte Probelösung vollständiger in die Flamme eingegeben werden kann, so verbleibt doch nach wie vor der Nachteil, daß infolge der Verwendung einer Kapillarröhre die Menge der verdampften Probelösung unterschiedlich ausfallen muß. Schließlich muß bei dieser besonderen Ausführungsform eine Lenk- oder Zündfiamme Verwendung finden, die sich dicht am Brennerende befindet. Bezüglich dieser Flamme sind wiederum keinerlei Maßnahmen vorgesehen, um irgendwelche Hitzeübertragungen auf den Brenner zu verhindern. According to a known, closest to the subject matter of the invention Proposed solution, a capillary tube is used to bring the sample solution to one point to guide, on which they the effect of a combustion promoting gas for the purpose Exposure to evaporation. This gas forms an internal gas flow while the fuel gas represents the external gas flow. The capillary tube is arranged so that the sample solution flows parallel to the direction of flow of the gases mentioned. Even though it could be assumed that the suction created by the capillary tube is constant is, it must be taken into account that the stream emerging from the nozzle bore of the gas promoting the combustion is added to this suction effect. Because the effect this gas flow varies depending on the concentration and properties of the gas to be analyzed Elements in the sample solution changes, the effect is the combustion promoting Gas flow is by no means constant. The amount of sample solution added to the flame can therefore not be constant, but must be subject to finding. this fact one has in another known flame photometer through the use of pear-shaped Impact body and the aid of repeated deflection of the direction of the gas flow tried to switch off, but other essential factors were disregarded and could not achieve the desired degree of accuracy of the test result. These factors made not only the temperature but also the size of the flame produced, so that inaccurate results were inevitable. Even if possibly due to the shape of the burner at the mouth of the known Flame photometer the introduction of the sample steam into the flame is better like with the other known burners, it must be taken into account that the fuel gas is entered into the flame zone in such a way that it promotes the combustion Surrounding gas. As a result, the degree of mixing of the flows of the fuel gas and the combustion promoting gas are not controlled, so that this mixture turns out differently. Furthermore, no precautions are taken in this case either, to prevent such inaccuracies in the test result caused by the heat which is transferred to the burner. Furthermore, no precaution has been taken the adverse influence of heat transfer on the introduction of the sample solution Serving tube turn off or reduce, through which the burner opening and the flame dimension is affected. On the contrary, it should be a mantle of flames are located directly at the burner openings. There is also no heat shield in the Chimney provided for the burner. Even if with a special construction of this burner, the vaporized sample solution is fed more completely into the flame can be, the disadvantage still remains that due to the use a capillary tube, the amount of evaporated sample solution can be different got to. Finally, in this particular embodiment, a steering or ignition flame must be used Find use that is close to the end of the burner. Regarding this flame Again, no measures are provided to prevent any heat transfer to prevent the burner.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile bekannter Ausführungsformen von Flammenphotometern zu überwinden, d. h. die Helligkeit der Flamme des Brenners durch Ausschalten jeglicher eine Veränderung hervorrufender Faktoren gleichförmig zu halten und das Auftreten von Verkrustungen und Zerstörungen durch die Flammenwirkung zu vermeiden sowie die von der Flamme an den Zylinder oder Kamin ausgestrahlten und von diesem auf den Brenner übertragenen Wärme zu verringern. The invention has set itself the task of making known the disadvantages To overcome embodiments of flame photometers, d. H. the brightness of the Flame the burner by turning off any change causing Keeping factors uniform and the appearance of incrustations and destruction by avoiding the effect of the flame as well as that of the flame on the cylinder or Heat radiated from the chimney and transferred from it to the burner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei einem Photometer mit einem zum Erzeugen einer Flamme dienenden Brenner, der mit einem Zylinder zum Schützen der Flamme vor Zug versehen ist, mit einer Zuführvorrichtung zum Fördern von in der Flamme zu zerstäubender Probelösung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, mit einer Glühfadenlampe, mit einer Spannungsquelle für die Lampe, mit einer licht- empfindlichen Zelle zum Empfangen der Ausstrahlungen von der Flamme und der Lampe und mit Mitteln, welche die Zelle den Ausstrahlungen von der Flamme und der Lampe abwechselnd aussetzen, nunmehr - zum Gleichförmighalten der Helligkeit der Flamme des Brenners - ein Rohr zum Einführen der Probelösung in das Brenngas quer zur Strömungsrichtung des Brenngases angeordnet ist und in einem Innendurchgang für das Brenngas unterhalb der Brennöffnung des Brenners mündet, um ein Verkrusten der Brennöffnung zu vermeiden, und daß ein die Flamme teilweise umgebendes Abschirmrohr zum Verringern der von der Flamme zu dem Zylinder ausgestrahlten und von diesem auf den Brenner übertragenen Wärme vorgesehen ist. Bevorzugt ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dieses Photometers so ausgebildet, daß das Einführrohr sich radial in einen oberhalb einer Verengung in einem Einsatz in dem Innendurchgang liegenden Teil einer in dem Einsatz vorgesehenen, die Brennöffnung des Brenners mit der Verengung verbindenden und als Diffusionskammer für den Sprühnebel der Probelösung dienenden Mittelbohrung erstreckt. According to the invention, this object is essentially achieved by that in a photometer with a burner serving to generate a flame, which is provided with a cylinder for protecting the flame from draft, with a feeding device for conveying sample solution to be atomized in the flame at a constant speed, with a filament lamp, with a voltage source for the lamp, with a light sensitive Cell for receiving the emissions from the flame and the lamp and by means which alternately expose the cell to radiations from the flame and the lamp, now - to keep the brightness of the flame of the burner uniform - a pipe for introducing the sample solution into the fuel gas transversely to the direction of flow of the fuel gas is arranged and in an inner passage for the fuel gas below the combustion opening of the burner opens in order to avoid encrustation of the combustion opening, and that a the shielding tube partially surrounding the flame to reduce the flow of the flame heat radiated from the cylinder and transferred from it to the burner is. According to a further feature of the invention, this photometer is preferably designed in such a way that that the insertion tube extends radially into one above a constriction in an insert in the inner passage part of a combustion opening provided in the insert connecting the burner with the constriction and acting as a diffusion chamber for the spray mist the sample solution serving central bore extends.

Weitere Erfindungsmerkmale betreffen die Anordnung des Abschirmrohres, die Mittel zur Kühlung des Brenners, die Zuleitung eines die Verbrennung fördernden Gases, die Ausbildung des Einführrohres und Mittel zum Einführen der Probelösung in den Brennungsausstrom. Durch die Erfindung wird somit erreicht, daß die Genauigkeit des mit einem Flammenphotometer erhältlichen Meßergebnisses weitgehend erhöht wird. Außerdem gibt die Erfindung Aufschluß darüber, wie die von der Verwendung einer Kapillarröhre zum Einführen von Probelösung herrührenden und die durch die Wärmeeinwirkung der Flamme selbst verursachten nachteiligen Einflüsse umgangen werden können. Further features of the invention relate to the arrangement of the shielding tube, the means for cooling the burner, the supply line of a combustion promoting Gas, the formation of the introduction tube and means for introducing the sample solution into the combustion effluent. The invention thus achieves that the accuracy the measurement result obtainable with a flame photometer is largely increased. In addition, the invention provides information on how the use of a Capillary tube for introducing sample solution originating from and by the action of heat adverse influences caused by the flame itself can be circumvented.

Nachstehend wird die Erfindung beispielsweise an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. The invention is illustrated schematically below, for example by hand Drawings explained in more detail.

In den Zeichnungen ist F i g. 1 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels eines Photometers gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine schaubildliche Rückansicht des Photometers gemäß F i g. 1 ohne Schutzhaube, F i g. 3 ein im vergrößerten Maßstab dargestellter Axialschnitt lediglich des Brenners mit einem denselben umgebenden Zylinder, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Brenner der F i g. 3 in weiterhin vergrößertem Maßstab, F i g. 5 ein ebenfalls weiterhin vergrößerter Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 3.In the drawings, F i g. 1 is a front view of the embodiment of a photometer according to the invention, FIG. 2 is a diagrammatic rear view of the photometer according to FIG. 1 without protective cover, FIG. 3 a on an enlarged scale shown axial section only of the burner with a surrounding it Cylinder, FIG. 4 is a plan view of the burner of FIG. 3 in a still enlarged Scale, fig. 5 is a further enlarged cross section along line V-V of Fig. 3.

F i g. 6 ein Axialschnitt durch den in Fig. 4 abgebildeten Brenner, F i g. 7 ein im stark vergrößerten Maßstab dargestellter Ausschnitt aus Fig.6 mit der Flamme, F i g. 8 ein Querschnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7, F i g. 9 ein im vergrößerten Maßstab dargestellter teilweise geschnittener Grundriß eines Teiles des Photometers und Fig.10 ein Schnitt nach LinieX-X der Fig.9 und Fig. 11 eine diagrammatische Darstellung des in F i g. 1 abgebildeten Photometers. F i g. 6 an axial section through the burner shown in FIG. 4, F i g. 7 shows a detail from FIG. 6, shown on a greatly enlarged scale the flame, F i g. 8 shows a cross section along line VIII-VIII in FIG. 7, FIG. 9 a Partly sectioned plan of a part shown on an enlarged scale of the photometer and FIG. 10 a section along line X-X of FIG. 9 and FIG. 11 a diagrammatic representation of the in FIG. 1 pictured photometer.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, hat das Photometer ein Gehäuse 10 mit einer Vorderwand, die aus einem schräg verlaufenden Teil 12 und einem senkrechten Teil 14 besteht. Auf dem Gehäuse 10 ist eine Grundplatte 16 angebracht, die in eine Schutzhaube 18 hineinpaßt. As shown in FIG. 1 and 2, the photometer has a housing 10 with a front wall consisting of a sloping part 12 and a vertical Part 14 consists. On the housing 10, a base plate 16 is attached, which is in a Protective hood 18 fits into it.

Eine lichtempfindliche Zelle 22 - als besonders zweckdienlich hat sich eine Vervielfacherphotozelle erwiesen - befindet sich in einer Hülse 20 und ist auf der Grundplatte 16 befestigt. Ein in einem Zylinder 26 mit einem Mantel 27 (F i g. 1,2 und 3) angeordneter Brenner 24 und eine sich in einer Hülse 30 befindende Lampe 28 mit einem Glühfaden aus Metall sind nebeneinander in der Mitte der Grundplatte 16 angebracht, so daß die von der Flamme des Brenners 24 herkommenden, durch einen teilweise foliierten Spiegel 32 verlaufenden Lichtstrahlen und die von dem Spiegel 32 und einem Spiegel 34 reflektierten Lichtstrahlen der Lampe 28 auf die Zelle 22 auftreffen. Eine kreisförmige Verschlußscheibe 36 (F i g. 2 und 11) mit einem halbkreisförmigen Einschnitt 38 ist auf einer von einem Motor 40 angetriebenen Welle 39 befestigt, damit die Zelle 22 der Strahlungsenergie der Flamme des Brenners 24 und der Lampe 28 abwechselnd ausgesetzt wird. A photosensitive cell 22 - has been particularly useful A multiplier photocell has been found - located in a sleeve 20 and is attached to the base plate 16. One in a cylinder 26 with a jacket 27 (F i g. 1, 2 and 3) arranged burner 24 and one located in a sleeve 30 Lamps 28 with a metal filament are side by side in the center of the base plate 16 attached so that the coming from the flame of the burner 24, by a partially foiled mirror 32 passing light rays and from the mirror 32 and a mirror 34 reflected light beams from the lamp 28 onto the cell 22 hit. A circular locking disc 36 (Figs. 2 and 11) with a semicircular Incision 38 is mounted on a shaft 39 driven by a motor 40, thus the cell 22 of the radiant energy of the flame of the burner 24 and the lamp 28 is alternately exposed.

Die durch den Spiegel 32 zur Zelle 22 verlaufenden Lichtstrahlen gehen durch einen Störungsfilter 50 in einer Haltevorrichtung 48. Der Störungsfilter 50 dient zum Auswählen des Wellenbandes, welches dem Element angemessen ist, dessen Konzentration gemessen werden soll.The rays of light passing through mirror 32 to cell 22 go through a noise filter 50 in a holder 48. The noise filter 50 is used to select the waveband appropriate to the element of which Concentration is to be measured.

In dem unteren Teil des Gehäuses 10 befindet sich ein elektrischer Ventilator 52, der Kaltluft durch ein Rohr 54 an den Fuß des Zylinders 26 bläst. Ein Schlauch 56 (F i g. 1,2 und 11) verbindet den Brenner 24 mit einem Tank 60, der mit Brenngas, z. B. In the lower part of the housing 10 there is an electrical Fan 52 which blows cold air through a pipe 54 to the base of the cylinder 26. A hose 56 (FIGS. 1, 2 and 11) connects the burner 24 to a tank 60, with fuel gas, e.g. B.

Wasserstoff, gefüllt ist; ein Schlauch 58 dient zum Anschließen des Brenners 24 an einen Tank 62, der mit einem den Verbrennungsvorgang steigernden Gas, z. B. Sauerstoff, gefüllt ist.Hydrogen, is filled; a hose 58 is used to connect the Burner 24 to a tank 62, which increases the combustion process with a Gas, e.g. B. oxygen is filled.

Gemäß F i g. 1, 9 und 10 ist eine Spritze 68 mittels zweier Halter 64 und 66 am Teil 12 des Gehäuses 10 befestigt. Die Spritze 68 hat einen Kolben 70, der durch eine Reibungskupplung 72 am Gleiten verhindert wird. Der Brenner 24 ist über ein Verbindungsstück 74 einer vorzugsweise aus rostfreiem Stahl angefertigten Leitung 75 und eine Zuführleitung 94 mit der Spritze 68 verbunden. Der Kolben 70 steht mit einem Arm 76 im Eingriff, der in einem Schlitz78 in dem Teil 12 des GehäuseslO beweglich ist und der zum Verschieben des Kolbens 70 in der Spritze 68 und zum Einführen der Probelösung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in den Brenner 24 von einem Motor 100 (F i g. 11) angetrieben wird. According to FIG. 1, 9 and 10 is a syringe 68 by means of two holders 64 and 66 attached to part 12 of housing 10. The syringe 68 has a plunger 70, which is prevented from sliding by a friction clutch 72. The burner 24 is preferably made of stainless steel via a connector 74 Line 75 and a supply line 94 connected to the syringe 68. The piston 70 is in engagement with an arm 76 which is in a slot 78 in the part 12 of the housing 10 is movable and that for moving the plunger 70 in the syringe 68 and for insertion the sample solution into the burner 24 at a uniform rate from a motor 100 (Fig. 11) is driven.

An der rechten Seite des Gehäuses 10 (F i g. 1) befindet sich ein mit einer Skala 82 versehener Spannungsmesser 80. Ein Vorrat 84 von destilliertem Wasser befindet sich auf dem Spannungsmesser 80 in einer Flasche 86, die mit ihrem Hals nach unten gerichtet in einem Behälter 88 angeordnet ist Der Behälter 88 hat eine Rohrleitung 90, die den Wasservorrat 84 mit dem Brenner 24 verbindet. Die Leistung 75 und die Rohrleitung90 sind mit einem Ventil 92 versehen, damit sowohl die Spritze 68 als auch der Wasservorrat 84 an den Brenner 24 angeschlossen werden können. On the right side of the housing 10 (Fig. 1) is a Tension meter 80 provided with a scale 82. A supply 84 of distilled Water is on the tension meter 80 in a bottle 86 that comes with her Neck downward is arranged in a container 88. The container 88 has a pipe 90 which connects the water supply 84 to the burner 24. The performance 75 and tubing 90 are provided with a valve 92 so that both the syringe 68 and the water supply 84 can be connected to the burner 24.

Das Ventil 92 und ein Schalter 96 für den Motor 100 werden durch einen Hebel 98 (F i g. 1) auf dem Teil 14 des Gehäuses gleichzeitig betätigt. Der Motor 100 betreibt mittels eines gezahnten Riemens 104 einen Gewindebolzen 106, der in Lager 108 an- geordnet ist, die durch Schrauben 110 an der Grundplatte 12 verankert sind. Ein Schlittenll2 (Fig.9 und 10) mit einer an dem Gewindebolzen 106 entlanggleitenden Führungsmuffe 114 trägt den Arm 76 sowie Teile 116 und 118 einer gespaltenen Mutter 102 auf dem Gewindebolzen 106. Die Teile 116 und 118 sind so auf Stiften 120 angebracht, daß sie mit dem Gewinde des Gewindebolzens 106 in und außer Eingriff bewegt werden können, werden jedoch normalerweise durch eine Feder 122 von dem Gewindebolzen 106 hinweg gehalten. Die Feder 122 befindet sich in Bohrungen in den Teilen 116 und 118 und drängt sie in die in Fig. 10 mit gestrichelten Linien dargestellten Stellungen, in der die Teile 116 und 118 mit Anschlagarmen 124 im Eingriff stehen. The valve 92 and a switch 96 for the engine 100 are through simultaneously actuates a lever 98 (Fig. 1) on part 14 of the housing. Of the Motor 100 operates a threaded bolt 106 by means of a toothed belt 104, the one in warehouse 108 is arranged by screws 110 on the base plate 12 are anchored. A carriage III (FIGS. 9 and 10) with one on the threaded bolt 106 guide sleeve 114 sliding along supports the arm 76 and parts 116 and 118 of a split nut 102 on threaded bolt 106. Parts 116 and 118 are like that mounted on pins 120 that they with the thread of the threaded bolt 106 in and can be moved out of engagement, but are usually spring loaded 122 held by the threaded bolt 106 away. The spring 122 is located in bores in parts 116 and 118 and pushes them into those in Fig. 10 with dashed lines Positions shown in which the parts 116 and 118 with stop arms 124 in Engagement stand.

Damit die gespaltene Mutter 102 in Anlage an den Gewindebolzen 106 bewegt werden kann, ist ein Rahmen 128 einer Magnetspule 126 an dem Ende des Teiles 118 befestigt, während ein Anker 130 der Magnetspule 126 an dem Teil 116 angeschlossen ist.So that the split nut 102 is in contact with the threaded bolt 106 A frame 128 of a solenoid 126 is at the end of the piece 118 attached, while an armature 130 of the solenoid 126 is connected to the part 116 is.

Wenn die Magnetspule 126 erregt wird, zieht sie die Teile 116 und 118 aufeinander zu und in Eingriff mit dem Gewindebolzen 106. Wenn dann der Motor 100 betätigt wird, so wird der Schlitten 112 an dem Gewindebolzen 106 entlang bewegt. Hierbei verhindert der Arm 76 das Verdrehen des Schlittens 112, da der Arm 76 durch den Schlitz 78 gegen Verschwenkung um den Gewindebolzen 106 gehalten wird. Sobald der Kolben 70 in der Spritze 68 eine vorbestimmte Stellung erreicht, wird die Bewegung des Schlittens 112 unterbrochen. Zu diesem Zweck ist ein Begrenzungsschalter 140 vorgesehen, der an einem an dem Teil 12 des Gehäuses angebrachten Tragarm 142 befestigt ist. Der Begrenzungsschalter 140 hat einen Schaltstift 144, der von dem Schlitten 112 betätigt wird, sobald er die erwünschte Endstellung einnimmt. Die Feineinstellung der Anfangs-oder Endlage des Kolbens 70 wird mittels einer sich durch den Arm 76 erstreckenden Schraube 146 vorgenommen.When solenoid 126 is energized, it pulls parts 116 and 118 towards each other and in engagement with the threaded bolt 106. If then the motor 100 is actuated, the carriage 112 is moved along the threaded bolt 106. Here, the arm 76 prevents the carriage 112 from rotating, since the arm 76 through the slot 78 is held against pivoting about the threaded bolt 106. As soon When the plunger 70 in the syringe 68 reaches a predetermined position, the movement of the carriage 112 interrupted. A limit switch 140 is provided for this purpose provided which is attached to a bracket 142 attached to part 12 of the housing is. The limit switch 140 has a switch pin 144 that extends from the carriage 112 is actuated as soon as it occupies the desired end position. The fine tuning the start or end position of the piston 70 is determined by means of a moving through the arm 76 extending screw 146 made.

Wie in F i g. 3 bis 8 dargestellt, ist der Brenner 24 mit einem Innenrohr 150 und einem Außenrohr 152 versehen, wobei das Außenrohr 152 sich nach unten hin verjüngt und mit der Außenwand des Innenrohres 150 zusammenläuft. Der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 150 und dem Außenrohr 152 bildet einen Außendurchgang 153, an dem ein Zuführrohr 154 für das den Verbrennungsvorgang fördernde Gas angeschlossen ist. Das Zuführrohr 154 erstreckt sich in den Zwischenraum, der zwischen dem Innenrohr 150 und dem Außenrohr 152 besteht. As in Fig. 3-8, the burner 24 is with an inner tube 150 and an outer tube 152, the outer tube 152 extending downward tapers and converges with the outer wall of the inner tube 150. The gap between the inner tube 150 and the outer tube 152 forms an outer passage 153, to which a feed pipe 154 for the gas promoting the combustion process is connected is. The feed tube 154 extends into the space between the inner tube 150 and the outer tube 152 consists.

Das einen Innendurchgang 155 umschließende Innenrohr 150 verjüngt sich nach oben hin, paßt in eine Fassung 158 mit einer konisch erweiterten Durchbohrung 159 und ist an einem Zuführrohr 156 für das Brenngas angeschlossen. Die Fassung 158 ist in einer entsprechend der Form der Fassung 158 ausgebildeten Ausnehmung 161 (Fig.7) eines Abschlußstückes 160 eingesetzt. Wie in F i g. 6 dargestellt, ist das Außenrohr 152 in das Abschlußstück 160 eingeschraubt, wobei ein Dichtungsring 162 einen luftdichten Verschluß zwischen dem Außenrohr 152 und dem Abschluß stück 160 bildet. Eine Deckplatte 164 mit einer die Durchbohrung 159 des Abschlußstückes 160 fortsetzenden Bohrung ist mittels Schrauben 166 an dem Abschlußstück 160 bebefestigt Zur Aufnahme einer Dichtungsstange 168 und eines dieser gegenüberliegenden Einführrohres 170 sind Querbohrungen 169 (Fig. 6) in dem Abschlußstück 160 vorgesehen. Durch das Anziehen der Schrauben 166 werden die Dichtungsstange 168 und das Einfilhrrohr 170 zwischen dem Abschlußstück 160 und der Deckplatte 164 verklemmt.The inner tube 150 enclosing an inner passage 155 tapers upwards, fits into a socket 158 with a conically flared through bore 159 and is connected to a supply pipe 156 for the fuel gas. The version 158 is in a recess designed corresponding to the shape of the holder 158 161 (FIG. 7) of a terminating piece 160 is used. As in Fig. 6 is shown the outer tube 152 is screwed into the end piece 160, with a sealing ring 162 an airtight seal between the outer tube 152 and the end piece 160 forms. A cover plate 164 with a through hole 159 of the end piece 160 is attached to the end piece 160 by means of screws 166 For receiving a sealing rod 168 and an insertion tube opposite it 170 transverse bores 169 (FIG. 6) are provided in the end piece 160. By getting dressed of the screws 166 are the sealing rod 168 and the insertion tube 170 between the end piece 160 and the cover plate 164 jammed.

Wie aus Fig.7 ersichtlich, erstrecken sich die miteinander ausgerichteten Querbohrungen 169 durch das Abschlußstück 160 und die Fassung 158 in einen Einsatz 172 hinein. Die Dichtungsstange 168 und das Einführrohr 170 sind in den Querbohrungen 169 verstellbar angeordnet. Der Einsatz 172 befindet sich im Preßsitz in dem Oberteil der Durchbohrung 159 der Fassung 158 und ist mit einer eine Verengung 174 aufweisenden Mittelbohrung 175 versehen. Die Spitze des Einführrohres 170 hat eine scharfe, rechtwinklig zu ihrer Achse verlaufende Kante. Die dem Einführrohr 170 diametral gegenüberliegenden Querbohrungen 169 in der Fassung 158 und dem Einsatz 172 bilden einen zusätzlichen Gasdurchlaß, der, wie aus F i g. 7 ersichtlich, den Außendurchgang 153 für das den Verbrennungsvorgang fördernde Gas mit dem Innendurchgang 155 für das Brenngas verbindet. Die Dichtungsstange 168 ist mit einem konisch zugespitzten Ende 176 versehen und ist axial verstellbar, damit das Einströmen des den Verbrennungsvorgang fördernden Gases aus dem Außendurchgang 153 in die Querbohrung 169 in der Fassung 158 geregelt werden kann. Die Dichtungsstange 168 kann während des Arbeitsvorganges leicht eingestellt werden, da die Flamme des Brenners 24 unstetig ist, wenn zu wenig Gas von dem Außendurchgang 153 nach dem Innendurchgang 155 strömt, und, wenn dieser Gasstrom zu groß ist, unwirksam wird, was an der Verringerung der Flammenfarbe erkennbar ist. Es wird angenommen, daß dieser Gasstrom besonders günstig auf den Arbeitsvorgang wirkt, indem er das durch die Verengung 174 an der scharfen Kante des Einführrohres 170 vorbei nach oben strömende Gas seitlich abstützt, so daß die Probelösung in feiner, zerstäubter Form in die Flamme des Brenners 24 gelangt. As can be seen from FIG. 7, the aligned with one another extend Cross bores 169 through the end piece 160 and the socket 158 in an insert 172 into it. The sealing rod 168 and the insertion tube 170 are in the transverse bores 169 adjustable. The insert 172 is an interference fit in the top the through hole 159 of the socket 158 and is with a constriction 174 having Center hole 175 provided. The tip of the insertion tube 170 has a sharp, right angle edge running towards its axis. Those diametrically opposite the insertion tube 170 Cross bores 169 in the socket 158 and the insert 172 form an additional one Gas passage which, as shown in FIG. 7 can be seen, the outer passage 153 for the Combustion process promoting gas connects to the inner passage 155 for the fuel gas. The sealing rod 168 is provided with a conically tapered end 176 and is axially adjustable so that the inflow of the promote the combustion process Gas from the outer passage 153 into the transverse bore 169 in the holder 158 is regulated can be. The sealing rod 168 can be easily adjusted during the operation as the flame of the burner 24 is discontinuous when there is insufficient gas from the outside passage 153 flows to the inner passage 155 and, if this gas flow is too great, ineffective becomes, which can be recognized by the reduction in the flame color. It is believed, that this gas flow has a particularly beneficial effect on the work process by the through the constriction 174 past the sharp edge of the insertion tube 170 The gas flowing above is supported laterally, so that the sample solution is finer, atomized Form enters the flame of the burner 24.

Die Fassung 158 ist derartig geformt, daß der durch die Wand des Abschlußstückes 160 der Deckplatte 164 und der Fassung 158 gebildete Teil des AuBendurchgangesl53 in eine vollkommen runde Öffnung 180 mündet Damit der Gasstrom gleichförmig bleibt, ist eine Ausgleichscheibe 182 mit halbkreisförmigen Öffnungen in der Fassung 158 vorgesehen. Das den Verbrennungsvorgang unterstützende Gas gelangt Zur Ausgleichscheibe 182 über Längsnuten 184, die in die Oberfläche der Fassung 158 eingearbeitet sind und mit der Ausgleichscheibe 182 sowie mit dem Außendurchgang 153 in Verbindung stehen. Das Abschlußstück 160 ist von einem Kühlungsgitter 186 umgeben, das in zwei gleichmittige Ringe 188 und 190 eingebettet ist. The socket 158 is shaped such that the through the wall of the End piece 160 of the cover plate 164 and the holder 158 formed part of the outer passagel53 opens into a completely round opening 180 So that the gas flow remains uniform, is a shim 182 with semicircular openings in the socket 158 intended. The gas that supports the combustion process reaches the shim 182 via longitudinal grooves 184 which are machined into the surface of the mount 158 and with the shim 182 and with the outer passage 153 in connection stand. The end piece 160 is surrounded by a cooling grille 186, which is in two equidistant rings 188 and 190 is embedded.

Wie afls F 1 g. 3 und 5 erkennbar, befindet sich der Brenner 24 in einem Sockel, der eine an der Grundplatte 16 befestigte Stütze 192 enthält. Ein Träger 194 des Sockels ist mittels Schrauben 197 mit einem Stehbiech 196 der Stütze 192 verbunden. Zum Ermöglichen des Strömen der Kaltluft aus dem Rohr 54 durch das Stehblech 196 ist dieses mit einer Vielzahl von Durchlöcherungen 198 versehen. Ferner trägt das Stehblech 196 einen aufrecht stehenden Rohrstutzen 200, in welchem der Brenner 24 angeordnet ist. As afls F 1 g. 3 and 5, the burner 24 is in a base containing a support 192 attached to the base plate 16. A Carrier 194 of the base is by means of screws 197 with a standing area 196 of the support 192 connected. To allow the cold air from tube 54 to flow through the Standing plate 196 is provided with a large number of perforations 198. Further carries the standing plate 196 an upright pipe socket 200 in which the Burner 24 is arranged.

Der Zylinder 26 ist mit einem an der Stütze 192 vorgesehenen Metallzylinder 212 verbunden. Der Innendurchmesser des Metallzylinders 212 ist gerade groß genug, um den Ring 190 aufzunehmen, so daß die Kaltluft durch das Kühlungsgitter 186 hindurchströmen muß. Der Zylinder 26 hat ein Fenster214, durch welches das von der Flamme des Brenners 24 herkommende Licht zu der lichtempfindlichen Zelle 22 strahlt. Der Mantel 27 aus Asbest oder anderem Isoliermaterial dient zum Verringern der Wärmeausstrahlungen des Zylinders 26 in das Innere der Hülse 20 und auch zur Schalldämpfung. The cylinder 26 is provided with a metal cylinder provided on the bracket 192 212 connected. The inner diameter of the metal cylinder 212 is just large enough to receive the ring 190 so that the cold air flows through the cooling grille 186 got to. The cylinder 26 has a window 214 through which the flame of the burner 24 incoming light to the photosensitive cell 22 radiates. The coat 27 off Asbestos or other insulating material is used to reduce heat emissions of the cylinder 26 into the interior of the sleeve 20 and also for soundproofing.

Wie schon erwähnt, ist es äußerst wichtig, daß die Temperatur der Teile des Brenners 24 gleichmäßig bleibt. Falls diese Bedingung nicht erfüllt wird, wird der Gasstrom zu den Brennöffnungen des Brenners 24 durch Erweiterung dieser Brennöffnungen ungünstig beeinflußt. Aus diesem Grunde besteht der Zylinder 26 nicht nur aus einer Isoliermasse, wie z. B. Glas, und bildet einen ziemlich langen Abzug, sondern ein Abschirmrohr 220 aus Metall, wie z. B. rostfreier Stahl, ist innerhalb des Zylinders 26 so angeordnet, daß er zum Verringern der von der Flamme nach dem Zylinder 26 ausgestrahlten Wärme zumindest einen Teil der Flamme umgibt. As mentioned before, it is extremely important that the temperature of the Parts of the burner 24 remains uniform. If this condition is not met, the gas flow to the combustion openings of the burner 24 is increased by expanding them Burning openings adversely affected. For this reason, the cylinder 26 does not exist only from an insulating compound, such as. B. Glass, and forms a rather long print, but a shielding tube 220 made of metal, such as. B. stainless steel, is inside of the cylinder 26 so arranged that it is used to reduce the amount of flame after Cylinder 26 radiated heat surrounds at least a portion of the flame.

Das Abschirmrohr 220 wird von ebenfalls als Abstandskücken dienenden Befestigungsarmen 222 gehalten, währenddem das Unterteil des Abschirmrohres 220 durch Zwischenstücke 224 gleichmittig zu dem Zylinder 26 befestigt ist. Die Kühlwirkung der Kaltluft wird dadurch erreicht, da die Kaltluft durch das Rohr 54, durch die in dem Stehblech 196 vorgesehenen Durchlöcherungen 198, zwischen den gleichmittigen Ringen 188 und 190 und innerhalb und außerhalb des Abschirmrohres 220 nach oben strömt.The shielding tube 220 is also used as a spacer Fastening arms 222 held while the lower part of the shielding tube 220 is fastened equidistant to the cylinder 26 by intermediate pieces 224. The cooling effect the cold air is achieved because the cold air through the pipe 54, through the perforations 198 provided in the upright plate 196, between the equidistant ones Rings 188 and 190 and inside and outside of the shielding tube 220 upwards flows.

Das Versorgen des Brenners 24 mit Brenngas sowie mit einem den Verbrennungsvorgang fördernden Gas erfolgt entsprechend F i g. 11 in nachstehender Weise. Gemäß Fig. 1 wird das Brenngas, z. B. The supply of the burner 24 with fuel gas as well as with a combustion process conveying gas takes place according to FIG. 11 in the following way. According to Fig. 1 is the fuel gas, e.g. B.

Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoff, wie Propan, dem Brenner 24 durch den Schlauch 56 und ein handbetätigtes Regelventil 230 zugeleitet. Das den Verbrennungsvorgang begünstigende Gas, wie z. B.Hydrogen or a hydrocarbon such as propane to the burner 24 fed through hose 56 and a hand operated control valve 230. That the Combustion process favoring gas such. B.

Sauerstoff, gelangt von dem Schlauch 58 an ein ähnliches Regelventil 232. Von den Regelventilen 230 und 232 strömen beide Gase durch Strömungsuhren, die Venturirohre und Anzeigerohre enthalten. Die Venturirohre können über mit Ventilen versehenen Abzweigungen 238 umgangen werden, so daß unterschiedliche Strömungszustände der Gase durch den Stand von Flüssigkeit in den Anzeigerohren leicht ersichtlich sind. Außerdem ist eine verstellbare Umgehungsleitung zwischen den Zuführrohren 154 und 156 vorgesehen, damit Sauerstoff mit dem Brenngas vermischt werden kann. Dies ist besonders dann erwünscht, wenn Propan als Brenngas verwendet wird.Oxygen passes from hose 58 to a similar control valve 232. Both gases flow from the control valves 230 and 232 through flow meters, which contain venturi and indicator tubes. The venturi tubes can be over with valves provided branches 238 are bypassed, so that different flow conditions of gases can be easily seen through the level of liquid in the indicator tubes are. There is also an adjustable bypass line between the feed pipes 154 and 156 are provided so that oxygen can be mixed with the fuel gas. This is particularly desirable when propane is used as the fuel gas.

Claims

Claims: 1. Photometer with a for generating a flame serving burner, which is provided with a cylinder to protect the flame from draft is, with a feed device for conveying to be atomized in the flame Sample solution at a constant speed, with a filament lamp, with a Voltage source for the lamp, with a light-sensitive cell for receiving the emissions from the flame and the lamp and by means of which alternately expose the cell to radiation from the flame and the lamp, characterized in that to keep the brightness of the flame uniform Burner (24) a pipe (170) for introducing the sample solution into the fuel gas transversely is arranged to the direction of flow of the fuel gas and in an inner passage (155) for the fuel gas opens below the combustion opening of the burner (24) to a To avoid encrustation of the combustion opening and that a partially surrounding the flame Shield tube (220) to reduce the radiated from the flame to the cylinder (26) and heat transferred therefrom to the burner (24) is provided.

2. Photometer according to claim 1, characterized in that the insertion tube (170) extends radially into an insert (172) above a constriction (174) in the inner passage (155) located part of a provided in the insert (172), the combustion opening of the burner (24) with the constriction (174) connecting and as Diffusion chamber for the spray mist of the sample solution serving central bore (175) extends.

3. Photometer according to claim 1, characterized in that the shielding tube (220) is arranged within the cylinder (26) and coaxially to the same.

4. Photometer according to claim 3, characterized in that the shielding tube (220) by means of arms (222 and 224) on the cylinder (26) at a distance from the combustion opening of the Burner (24) is attached.

5. Photometer according to claim 3 and 4, characterized by the arrangement a device (52 and 54) for supplying cold air to the burner (24) in such a way that that the cold air sweeps around the burner (24) and in the cylinder (26) on both sides of the shielding tube (220) flows upwards.

6. Photometer according to claim 5, characterized in that the cold air through holes (198) within a base (192, 194, 196) for the burner (24) is guided along the burner (24).

7. Photometer according to claim 1 and 2, characterized in that the part connecting the constriction (174) and the combustion opening of the burner (24) the central bore (175) with a transverse bore (169) for a combustion process conveying gas is connected, so that the central bore serving as a diffusion chamber (175) at the same time as a mixing chamber for the fuel gas and the combustion process promoting gas is used.

8. Photometer according to claim 7, characterized by a sealing rod (168) in the transverse bore (169) to regulate the amount of the mixed with the fuel gas, the combustion process promoting gas.

9. Photometer according to claim 1 and 2, characterized in that the insertion tube (170) having a sharp edge to facilitate atomization of the Sample solution is provided.

10. Photometer according to claim 8, characterized in that the sealing rod (168) is conically tapered at the end (176) facing the insertion tube (170).

11. Photometer according to claim 1, characterized in that for insertion the sample solution in the fuel gas containing the sample solution, arranged detachably Syringe (68) with a plunger (70) for emptying the contents of the syringe (68) with uniform speed is provided, wherein the drive of the piston (70) takes place via a split nut (102, 116, 118) connected to the piston (70), which can be coupled (126, 128130) in threaded engagement with a threaded bolt (106) and by rotating the threaded spindle (106) in the longitudinal direction of the piston (70) is moved.

12. Photometer according to claim 1, 5 and 6, characterized in that that to absorb heat from the burner (24) the cold air through a combustion opening of the burner (24) surrounding the cooling grille (186) is passed through.

Documents considered: German Patent No. 679 452; Patent Only. 14093 of the Office for Inventions and Patents in the Soviet Occupation zone of Germany; U.S. Patent Nos. 2,825,926, 2,836,097, 2,714 833, 2 562 874, 2 532 687, 2858729.